监狱看守所智能化改造方案全.docx
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监狱看守所智能化改造方案全
看守所安防系统改造项目
技
术
方
案
2016年6月
一、项目概述5
1建设背景5
2现状分析5
2.1视频监控设备老化6
2.2清晰度达不到使用要求6
2.3智能化程度不够高6
2.4各系统间缺少联动7
2.5设备缺乏统一管理7
2.6业务操作规范执行不到位7
3解决思路7
3.1视频监控设备改造8
3.2监控设备高清化8
3.3智能分析应用8
3.4系统集成联动9
3.5设备统一管理9
3.6业务规范高效9
4设计依据10
5设计原则10
5.1实用性10
5.2安全性11
5.3先进性11
5.4开放性11
5.5易管理性、易维护性11
二、整体规划设计12
1建设理念12
2整体建设思路12
3总体架构设计13
3.1拓扑架构13
3.2组网架构14
三、一期建设内容及主要功能16
1电视墙显示系统16
2LCD液晶拼接屏功能17
四、二期建设内容及主要功能19
1视频监控系统19
1.1系统概述19
1.2系统架构设计20
1.3前端摄像机部署20
1.4存储设计25
1.5显示控制系统28
1.6综合管理平台设计29
1.7系统主要功能35
2智能分析系统36
2.1系统概述36
2.2系统架构37
2.3智能分析点位部署38
2.4系统主要功能39
五、三期建设内容及主要功能47
1监区门禁系统47
1.1系统架构设计47
1.2门禁点位部署48
1.3系统主要功能48
2AB门访客管理系统50
2.1系统架构50
2.2设备部署55
2.3系统主要功能56
3应急报警系统58
3.1系统架构设计58
3.2报警点位部署59
3.3系统主要功能60
4民警巡视管理系统61
4.1系统架构设计61
4.2巡视点位部署62
4.3系统主要功能62
5在押人员报告系统64
5.1系统架构设计64
5.2对讲设备部署65
5.3系统主要功能65
六、系统建设亮点分析67
1强大的系统集成能力67
2丰富的联动控制策略67
3先进的智能分析应用67
4完善的运维管理流程68
5规范化的所务应用功能68
一、项目概述
1建设背景
一直以来，看守所的各类技术防范系统只起到了监视、控制和事后调查的作用，且各技术防范系统基本都是独立运行的，形成信息孤岛；一旦出现紧急事件，各系统之间无法及时联动，监控图像和其他安防资源不能共享，无法快速高效地发挥预警和防范的作用；事后也难以核对和查找系统之间的相关信息。
因此，看守所安防系统升级改造系统的建设对看守所的安全防范就显得尤为重要，在辅助看守所管理、教育在押人员、开展深挖犯罪、配合预审办案等方面起着十分重要的作用。
实践证明，利用现代技术辅助看守所管理，能及时了解和掌握在押人员的言行，及时发现和制止事故的发生，保障看守所的安全。
市看守所内羁押了大量罪犯和重大犯罪嫌疑分子，在押人员多为刑事犯罪分子，关押与管理不容易，安全是首要需保障的问题。
要保障社会的的安全，也要保障看守人员的安全，犯罪分子的安全。
为了加强管理，必须建设一套技术先进、运行成熟、操作简单、方便的安全防范系统。
利用现代化的电子自动监控和保安设备，可有效的加强对服刑人员的管理，直观、及时地反映重要地点的现场情况，增强安全保障力度。
市看守所目前使用的摄像头为标清视频源，无法满足日益先进的看守所信息化需求。
针对看守所迫切“向科技要效率、向科技要警力、向科技要安全”这一大背景下，设计出了一套管控结合的看守所安防系统升级改造系统解决方案，为促进看守所的监管防范能力、提升公正文明执法水平、提高安全保障能力、增强应对紧急突发事件的能力，打造“平安监管”、构建和谐社会提供了有力技术保障。
2现状分析
本次结合市看守所安防集成系统实地点位、设备运行环境、系统功能等勘察分析，得知监控系统主要涉及有前端摄像机、存储、视频显示、运维管理等方面存在诸多问题，主要体现在以下方面：
2.1视频监控设备老化
据看守所实际设备运行及系统投入使用年限勘察分析主要集中在以下几点：
（1）系统运行使用4年左右，部分设备处于故障状态，平台整体性能下降，视频显示设备故障频发，维护成本高；
（2）前端摄像机依然采用标清摄像机，已不适用看守所的使用需求；
（3）重要区域随时都有可能图像丢失或质量不达标；
（4）监控中心显示设备、存储设备应用技术无法满足对现有高清图像成像显示的需求。
因此基于上述问题升级改造原有监控系统迫在眉睫。
2.2清晰度达不到使用要求
看守所早期建设的视频监控系统，分辨率普遍为标清D1标准，仅能满足对图像读取的基本需求，面对日益复杂的监管环境及应对突发安全事件，能够准确判断和分析监管区域人员表情、异常活动等行为，势必需要对辖区监控设备提出更高要求。
而当下应对看守所特殊场所采用高清监控系统成为全国性推广解决方案。
2.3智能化程度不够高
现有的各独立技防系统只是局限于对视频图像的实时查看、事后查询，缺少应用于事前预警的智能分析系统，系统监控被动性大，智能化程度不高。
导致对于突发事件不能做出快速反应。
2.4各系统间缺少联动
目前看守所已建的视频监控系统、监区门禁系统、应急报警系统、周界控制系统、在押人员报告系统、民警巡视管理系统等安防系统大多独立运行，多重技防手段之间缺乏关联性，一旦出现紧急事件，各个子系统之间无法及时联动，无法快速有效地发挥预警和防范的作用，事后也难以统一核对和查找记录信息之间的关联性。
2.5设备缺乏统一管理
随着看守所信息化建设的推动，看守所内设备种类越来越多，管理越来越复杂，对设备运维管理工作要求也越来越高，而目前大部分看守所内不同的系统仍采用不同的管理软件，很难统一把控，导致故障问题不能第一时间发现，最终形成看守所安全的漏洞。
2.6业务操作规范执行不到位
目前大多数看守所已建系统缺少对民警业务操作的规范化监督管控功能，很多还是停留在传统的值班管理方式上，采用人工手动签到的方式，而系统对民警值班中的脱岗、睡觉等行为也不能很好的进行监督预警。
3解决思路
通过安防监控系统建设，把市看守所打造成“监管安全、管理智能、办公高效”的数字化新型监所，以科技促监管防范能力的提高、提升公正文明执法水平，为提高看守所的监管安全系数和教育改造质量提供强大的技术支持。
建成后的安防集成系统应满足以下应用要求：
3.1视频监控设备改造
针对看守所设备老化，故障频发，所采用的监控技术已无法满足当前的使用需求、管理不便的特点，本方案规划新建一套视频监控系统，采用当前先进的监控前沿技术，满足高清化、网络化、智能化的需要，提高看守所整体的安全防范技术水平，提升看守所整体的管理水平。
3.2监控设备高清化
该解决方案优点在于高清摄像机可以成像显示1920x1080、1280x960、1280x720的分辨率的图像，在同样的环境下，高清可以提供清晰细腻的图像，能够更好地捕捉细节，实现目标清晰可辨。
尤其在看守所系统中，高清视频优势表现的更为明显，高清视频不仅可以看清人员面部特征，还可以看清行为动作，局部放大时也不会出现马赛克，可以更全面的掌握在押人员的行为、心理活动。
3.3智能分析应用
本次通过视频智能分析技术的应用融合提升市看守所信息化建设的智能化程度，在有效降低值班民警的日常工作量的同时大大增强了看守所的整体战斗能力。
本次主要针对看守所监区周界围墙、监室、值班室等区域，采用后端智能分析服务器的方式对其进行人员出现检测、物体滞留检测、徘徊检测和离岗检测等智能行为分析，可灵活选择和更改视频分析通道。
当在视频中检测到有违规行为发生时，则联动弹出报警信息。
智能技术的应用，相当于给看守所配置了“永不疲劳”的值班干警，变人工被动监控为视频主动预警，降低恶性事件的发生概率，达到看守所变“事后查证”为“事前防范”的目的
3.4系统集成联动
考虑到市看守所各类技术防范系统联动化、集成化的需要，本次设计的监控综合管理平台可对监控、报警、门禁、巡更、周界、地图等子系统进行统一集成管理，根据具体业务需求，视频监控系统可与其它系统实现联动。
一旦有突发事件发生，监控中心大屏幕自动弹出报警并在电子地图上直观快速的定位目标地点、自动显示出目标地点场景、报警资料信息、报警场地对应的在押人员信息及民警信息，以便领导及时的掌握第一手资料，使整体系统快速有效地发挥预警和防范的作用，保证看守所指挥中心针对各类突发事件进行快速反应。
3.5设备统一管理
系统具备完善的运维统计机制，可对视频设备、存储设备、报警设备、门禁设备、对讲设备、巡更设备、电网设备、应用服务器等进行统一运维管理。
具有系统巡检功能，能够使维护部门掌握系统的设备数量和在线运行情况，以及设备故障情况和服务器情况，并可通过部署视频质量诊断服务器实现对前端监控图像的视频质量诊断，了解视频图像的清晰状况。
3.6业务规范高效
将监所日常业务与安防应用相结合，实现民警值班管理、应急预案管理、监管信息显示、指挥通讯等功能；集成民警巡视管理系统、民警值班管理系统等规范民警工作的应用系统，同时通过与看守所业务管理系统的对接，实现安防资源与信息数据资源的融合，实现在押人员档案管理、绩效考核等功能，大幅提高看守所的业务实战应用能力，提升看守所安防和业务管理的信息化、规范化水平，提高工作效率。
4设计依据
本方案涉及国家规范、行业标准等如下：
⏹《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
⏹《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2011）
⏹《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
⏹《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
⏹《看守所监控系统建设规范（试行）》
⏹《看守所技术建设规范》
⏹《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA36-2014）
⏹《看守所装备建设和保障规范》（GA1033-2013）
⏹《电气设备安全设计导则》GB4064
⏹《民用闭路监控电视系统工程技术规范》（GB50198-2011）
⏹《民用建筑电气设计规范》
5设计原则
市看守所安防集成系统的规划设计以应用需求为导向，以计算机应用技术为手段，以智能化安防集成管理为目标，实现看守所“人防、物防、技防”三合一管理体系。
针对本次系统的规划建设需遵循以下原则：
5.1实用性
依照要求必须坚持实用性为主的原则，系统完全满足涉及看守所各项安防的实际需求，采用当前计算机主流应用技术和相对成熟的看守所安防管理模式，在适当考虑未来发展需求的前提下，不盲目追求系统设计超前性和设备豪奢性，统筹规划，实事求是。
5.2安全性
系统的建设融合以往建设经验，结合看守所智能化安防系统的具体应用需求，使用具有成熟应用实践的软件平台架构确保系统的健壮性，选用具备高可靠性、高安全性、平均数万小时无故障的设备，同时为关键设备、关键部件设计冗余备份。
建立健全系统安全稳定运行保障机制、建设系统运行故障预案，全方位多角度保障系统的顺利运行。
5.3先进性
系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，既防止片面追求某一高指标，又充分体现系统的先进性，选用先进、成熟、可靠的设备，最大程度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进安保技术，搭建可升级、可扩展、可兼容的系统和应用平台，构建数字化、网络化和智能化的看守所智能化安防集成系统。
5.4开放性
系统设计采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互联互动，并充分考虑与其它监控系统的连接。
在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。
5.5易管理性、易维护性
系统采用全中文、图形化软件平台实现整个市看守所智能化安防集成系统的管理与维护。
可自动检测系统中任何一台设备的运行状态，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。
采用稳定易用的硬件和软件，节省日常的维护费用。
二、整体规划设计
1建设理念
针对看守所迫切“向科技要效率、向科技要警力、向科技要安全”这一大背景下，为提高看守所监管防范能力、提升公正文明执法水平、提高安全保障能力、增强应对紧急突发事件能力，打造“平安监所”提供有力的技术保障。
市看守所安防监控系统根据国家、公安部以及行业重要文件的规定和指示，本着“融合业务、高效实用”的原则，按照“国内一流、局部领先、特色鲜明”的看守所综合安防系统为基本要求，牢固树立科技强警的意识，以信息化建设为先导，建设一套满足看守所管理需求的综合性安防集成系统，简化整个看守所的管理，对各类事件做到预知、预判、预防、预警和有效处置，切实加强看守所的安全保障能力和应急处置能力。
2整体建设思路
结合市看守所实际情况，本工程遵循“统一规划、分期实施“的建设原则，将项目建设划分为三期进行:
一期建设完成监控中心液晶拼接显示子系统和UPS系统，解决看守所现在急切需要解决的监视器故障频发问题。
具体包括如下内容：
1、看守所男监区监控中心12*4块47“超窄边液晶拼接屏电视墙建设。
2、看守所女监区监控室3*3块47“超窄边液晶拼接屏电视墙建设。
3、拘留所监控室3*3块46寸超窄边液晶拼接屏电视墙建设。
4、新建一套30KVA三进单出UPS不间断电源系统，给安防监控设备及拼接屏系统供电。
电池后备4小时。
二期建设完成看守所的高清视频监控系统，包括前端高清摄像机、综合管理平台、存储、控制、网络传输设备等内容，选用设备成熟、技术先进的产品，满足未来几年的使用需求。
三期建设完成安防外围子系统：
门禁、访客管理、应急报警、民警巡视、人员报告等系统的升级改造。
3总体架构设计
系统采用基于光缆、双绞线、传输网络平台，以安防集成管理网络平台核心控制、监控管理平台集中管理、IPSAN进行存储的控制结构。
前端所有监控图像直接接入安防网络，通过网络传到监控指挥中心，通过高清视频解码设备将监视信号上电视墙，保证图像的实时性和高清晰。
并通过网络接入到监控管理平台中，通过磁盘阵列进行集中存贮、通过流媒体服务器和管理服务器进行管理和发布，各分控点经过授权可在计算机上实现浏览监控历史图像和实时图像以及控制、录像查询。
系统由前端视频采集系统、传输系统（安防专网）、监控中心系统等部分组成。
其示意图如图所示。
3.1拓扑架构
本系统以综合应用管理平台为载体，能够综合集成视频监控系统、智能分析系统、应急报警系统、监区门禁系统、AB门访客管理系统、民警巡视系统、周界控制系统、会见管理系统、在押人员报告系统、电化教育系统等多个安防应用子系统，实现各应用子系统间的资源共享与信息互通，实现跨各子系统的联动。
通过信息集成、功能集成和联动控制，构建看守所一体化数字监管系统。
根据看守所的规模，我们将整个安防监控系统分为三级架构，一级为看守所监控指挥中心，二级为监区分控中心，三级为各个前端监控场所。
系统拓扑结构如下图所示：
看守所安防集成系统拓扑结构示意图
3.2组网架构
看守所安防监控系统网络架构按照组织区域划分，分为接入层、汇聚层和核心层。
汇聚层部署在监区大楼的设备间等地，用于汇聚特定区域内的所有接入层交换机；核心交换机部署在中心机房，通过光纤与所有的汇聚层交换机连接，作为视频数据流存储和传输的中心节点。
该网络架构有助于将故障点影响最小化，在系统故障排查、检修时不会波及其它区域监控设备上的传输，可将系统检修模块化、区块化；另外，该架构有较好的扩展性，在施工及系统扩充时可将网络摄像机通过网络就近接入系统，安装调试的工作量大大降低，也为工程建设节省了大量的管线成本。
一般网络中链路带宽利用率最高约80%，其余20%作为传输开销。
如：
100M端口作为视频数据传输最大速率为80Mbps，且网络端口带宽使用率一般在60-70%左右。
因此，为保障数据传输安全、高效，接入层设备下行采用千兆带宽，上联带宽千兆带宽；核心交换机交换容量不低于所有数据流量总和的4倍，使之具有足够强大的峰值数据交换能力和足够的系统扩充空间。
看守所安防集成系统组网架构示意图
三、一期建设内容及主要功能
本次看守所安防系统改造项目一期主要建设内容包括如下：
1、看守所男监区监控中心12*4块47“超窄边液晶拼接屏电视墙建设。
2、看守所女监区监控室3*3块47“超窄边液晶拼接屏电视墙建设。
3、拘留所监控室3*3块46寸超窄边液晶拼接屏电视墙建设。
1电视墙显示系统
电视墙显示系统示意图
显示系统是监控指挥中心的重要组成部分，主要用于显示前端视频监控图像、电子地图、报警信息等，可以将监控实时视频、历史回放视频、视频会议图像、地图等显示到大屏幕上。
整个系统充分采用现代计算机通讯技术与信息综合决策等先进技术，可实现播放视频信号、计算机信号、报警信号进行综合显示，通过大屏幕显示系统，可以轻松实现直观、实时、全方位地集中显示各个系统的信息，能“快速、准确、实用、可靠、系统化”地进行监控指挥。
各系统信息在大屏幕上可根据需要以任意大小、任意位置和任意组合进行显示，并且对显示信息进行智能化管理，以便于指挥中心准确、实时全面的观看和掌握各方面信息并做出正确的决策，大大提高指挥调度决策的效率，增强了各信息显示的直观性和可操作性。
监控中心显示系统由LCD液晶拼接屏幕墙和LED条屏组成，主要承载整个系统的信息集合、画面显示功能。
将整个系统的各种数据及信息，以用户定制的方式，完美清晰地呈现出来。
2LCD液晶拼接屏功能
1）人性化操作功能
系统提供简捷直观的菜单式中文操作界面，可通过控制管理软件进行信号窗口设定、信号源选择、调用显示模式预案、轮巡切换显示等操作，可控制全部图像的拼接显示，并可进行信号显示效果的调整。
2）多种信号混合显示功能
LCD拼接屏通过内置图像处理器和管理系统软件可实现灵活多变的信号处理显示功能，具有计算机RGB信号、视频信号及网络信号同时混合显示的功能。
全部信号均能够以开窗口方式任意位置、任意缩放、拖动、拼接、漫游、叠加显示，并达到完全动态实时。
3）应用系统图形显示功能
系统支持通过全硬件方式实现静态高分辨率图像及实时GIS、GPS、SCADA、SIG超高分辨率图形信号在全屏范围内任意大小、直至全屏的实时显示，以及与计算机RGB、视频信号的叠加显示。
4）计算机信号显示功能
接入拼接墙的所有计算机、触摸屏等VGA/DVI/HDMI/RGB信号均可自动适应分辨率，全部VGA/DVI/HDMI/RGB信号可以同时显示于大屏幕上，均可实现实时、无延迟显示。
可以实现单屏显示、拼接显示、任意大小显示、跨屏显示、任意缩放、漫游等显示功能。
5）多用户多级控制功能
系统允许一个工作人员或多个工作人员以集中控制、远程控制、同时控制等方式对拼接屏进行控制操作，具有多级权限控制，以满足不同用户对大屏显示的要求。
6）多种预案设置功能
系统可通过控制管理软件对用户常用显示信号和图像排布进行预案设定、保存处理及快速调用（预案功能），并且可以进行定时安排。
操作人员在日常工作时，只需要对大屏幕进行显示预案的设计，大屏幕将按照预先的安排自行工作，操作人员不需要进行额外的操作，并可任意设定大屏幕自动开关机时间。
7）显示权限设置功能
系统可通过控制管理软件将显示屏划分为若干区域，划定的显示区域可根据需要进行修改。
通过设置不同的权限，可设置指定人员操控指定的显示区域，便于整个显示屏的分区管理及操作安全。
四、二期建设内容及主要功能
1视频监控系统
1.1系统概述
视频监控系统分为监区监控、公共活动区监控和周界环境监控等部分。
系统前端监控点位的部署设计根据看守所的建筑布局，合理布置摄像机，实时有效地对整个看守所进行视频监控“全覆盖，无死角”的图像记录。
监控前端的设计要结合看守所实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。
本方案中全部采用高清网络摄像机，可显著提升监控画面的质量，使监控系统由“看得见”向“看得清”跨越，更好地服务于看守所管理人员，加强看守所安防的监控力度。
系统存储采用CVR的存储模式集中保存在监控中心机房内。
以“7×24小时实时存储+报警视频备份存储”为存储策略，设计实时视频存储保存30天，报警视频存储尽量长久保存。
系统显示设计采用目前主流的大屏拼接技术，采用液晶拼接屏并结合LED显示屏的方式组成电视墙，可显示实时视频、录像视频、报警视频、轮巡视频、电子地图、报警信息等。
系统控制主要通过各值班室、监控指挥中心等配备的客户端电脑、网络控制键盘等实现视频的预览、轮巡设置、云台控制等。
1.2系统架构设计
视频监控系统架构示意图
视频监控系统的总体架构如上图所示，主要包括前端图像采集、数据传输、监控中心数据存储和管理、监控中心图像显示控制等几部分组成。
从总体架构上定义，看守所全方位视频监控系统采用“全IP的架构，后端CVR集中存储的”方式，将所有的前端视音频数据传输至监控中心，前端信号采集全部采用高清网络摄像机，采集到的IP前端信号数据在后端监控中心全部由磁盘阵列进行集中存储。
本次视频监控系统网络架构可采用“接入-汇聚-核心“三层网络架构，前端摄像机到接入层交换机采用六类非屏蔽双绞线，接入交换机到汇聚交换机，汇聚交换机到核心交换端机均采用多模光纤连接。
1.3前端摄像机部署
1.3.1摄像机选型原则
视频监控系统前端图像采集部分的范围大小、好坏及它生成图像信号的质量将影响整个系统的质量，结合看守所实际的监控特点，前端视频图像信号采集摄像机的选择应按照以下原则：
1）监控摄像机全部选用高清网络摄像机，摄像机分辨率在1080P及以上，画面清晰逼真，并带有音频输入接口，为实现全天候24小时监控需要，对于光线不足的场合选用具有红外补光功能的摄像机；
2）对于禁闭室、谈话室、收押场所、会见场所等室内监控场所，采用半球吸顶安装，为满足看守所防暴要求选用具有防暴功能的高清网络半球摄像机，对于有明暗交接的室内场所，半球摄像机还需带有宽动态功能；
3）对于楼梯、走廊等场所，考虑到这些场所较狭长的特点，可选用高清网络枪机，并要求高清网络枪机支持走廊模式，可采用每两个摄像机对射安装，确保无监视死角；
4）对于需要大范围监控的场所，可选用内置云台的球型摄像机，以快速定位或追踪可疑目标，支持三维智能定位功能；
5）对于需要全景监控的场所，如活动广场等地，可选用全景摄像机，实现大范围全景监控。
1.3.2监控点部署设计
根据上述摄像机选择原则，并秉着监控“全覆盖、无盲区”的原则，看守所主要监控点位部署设计如下：
1）禁闭室：
每个禁闭室规划设计安装1台高清网络红外防暴半球，并安装1个拾音器，对于含有放风仓的禁闭室，在放风仓部署1台单目摄像机，并安装1个拾音器。
2）谈话室：
每个谈话室规划设计安装1台高清网络红外防暴半球，并安装1个拾音器。
3）在押人员等候室：
每个在押人员等候室规划设计安装1台高清网络红外防暴半球，并安装1个拾音器。
4）家属等候室：
每个家属等候室规划设计安装1台高清网络红外防暴半球。
5）家属会见室：
每个家属会见室规划设计安装1台高清网络红外防暴半球，并安装1个拾音器，另外，在家属侧面向在押人员安装1台红外枪机，实现对在押人员的特写监控。
6）律师会见室：
每个律师会见室规划设计安装1台高清网络红外防暴半球，由于根据相关法律规定，律师会见室不允许监听，所以律师会见室可暂时预留线路。
7）辨认室：
每个辨认室规划设计安装
升级会员 